Как проверить полевой транзистор

Как работает полевой транзистор?

ПТ с индуцированным каналом содержит три электрода — исток (source), сток (drain), и затвор (gate).

Принцип работы ПТ наполовину понятен из графического обозначения и названия электродов.

Канал ПТ – это «водяная труба», в которую втекает «вода» (поток заряженных частиц, образующих электрический ток) через «источник» (исток).

«Вода» вытекает из другого конца «трубы» через «слив» (сток). Затвор – это «кран», который открывает или перекрывает поток. Чтобы «вода» пошла по «трубе», надо создать в ней «давление», т.е. приложить напряжение между стоком и истоком.

Если напряжение не приложено («давления в системе нет»), тока в канале не будет.

Если приложено напряжение, то «открыть кран» можно подачей напряжения на затвор относительно истока.

Чем большее подано напряжение, тем сильнее открыт «кран», больше ток в канале «сток-исток» и меньше сопротивление канала.

В источниках питания ПТ используется в ключевом режиме, т.е. канал или полностью открыт, или полностью закрыт.

Честно сказать, принципы действия ПТ гораздо более сложны, он может работать не только в ключевом режиме. Его работа описывается многими заумными формулами, но мы не будем здесь все это описывать, а ограничимся этими простыми аналогиями.

Скажем только, что ПТ могут быть с n-каналом (при этом ток в канале создается отрицательно заряженными частицами) и p-каналом (ток создается положительно заряженными частицами). На графическом изображении у ПТ с n-каналом стрелка направлена внутрь, у ПТ с p-каналом – наружу.

Собственно, «труба» — это кусочек полупроводника (чаще всего – кремния) с примесями химических элементов различного типа, что обуславливает наличие положительных или отрицательных зарядов в канале.

Теперь переходим к практике и поговорим о том,

Краткий курс: как проверить полевой транзистор мультиметром на исправность

В технике и радиолюбительской практике часто применяются полевые транзисторы. Такие устройства отличаются от обычных, биполярных, транзисторов тем, что в них управление выходным сигналом осуществляется управляющим электрическим полем. Особенно часто используются полевые транзисторы с изолированным затвором.

Англоязычное обозначение таких транзисторов – MOSFET, что означает «управляемый полем металло-оксидный полупроводниковый транзистор». В отечественной литературе эти приборы часто называют МДП или МОП транзисторами. В зависимости от технологии изготовления такие транзисторы могут быть n- или p-канальными.

Особенности конструкции, хранения и монтажа

При работе с полевыми транзисторами необходимо учитывать их чувствительность к воздействию электрического поля. Поэтому хранить их надо с закороченными фольгой выводами, а перед пайкой необходимо закоротить выводы проволочкой. Паять полевые транзисторы надо с использованием паяльной станции, которая обеспечивает защиту от статического электричества.

Прежде, чем начать проверку исправности полевого транзистора, необходимо определить его цоколевку. Часто на импортном приборе наносятся метки, определяющие соответствующие выводы транзистора. Буквой G обозначается затвор прибора, буквой S – исток, а буквой D- сток.
При отсутствии цоколевки на приборе необходимо посмотреть ее в документации на данный прибор.

Схема проверки полевого транзистора n-канального типа мультиметром

Перед тем, как проверить исправность полевого транзистора, необходимо учитывать, что в современных радиодеталях типа MOSFET между стоком и истоком есть дополнительный диод. Этот элемент обычно присутствует на схеме прибора. Его полярность зависит от типа транзистора.

Работоспособность катушки зажигания определяют проверкой сопротивлений на первичной и вторичной обмотках с помощью мультиметра.

1. Снять статическое электричество с транзистора.
2. Перевести мультиметр в режим проверки диодов.
3. Подключить черный провод мультиметра к минусу измерительного прибора, а красный – к плюсу.
4. Подключить красный провод к истоку, а черный – к стоку транзистора. Если транзистор исправен, то мультиметр покажет напряжение на переходе 0,5 — 0,7 В.

Подключить красный провод мультиметра к стоку, а черный – к истоку транзистора. При исправном приборе мультиметр покажет единицу, что означает бесконечность.
Подключить черный провод к истоку, а красный – к затвору. Таким образом, осуществляется открытие транзистора.
Черный провод оставляется на истоке, а красный подсоединяется к стоку. При исправном приборе мультиметр покажет напряжение от 0 до 800 мВ.
При смене полярности щупов мультиметра величина показаний не должна измениться.
Подключить красный провод к истоку, а черный – к затвору. Произойдет закрытие транзистора.
При этом транзистор возвратиться в состояние, соответствующее п.п.4 и 5.

По проделанным измерениям можно сделать вывод, что если полевой транзистор открывается и закрывается с помощью постоянного напряжения с мультиметра, то он исправен.

Проверка исправности р-канального полевого транзистора производится таким же образом, что и n-канального. Отличие состоит в том, что в п. 3 к минусу мультиметра надо подключить красный провод, а к плюсу мультиметра – черный провод.

Неудобства при использовании:

1. При каждом измерении нужно сначала приложить деталь к контактным площадка, а потом нажимать кнопку «Тест», причем времени проходит от момента включения до измерения не так мало.
2. Если тестируемый компонент сгорел с КЗ всех трех ножек, то в этом случае тестер перейдет в режим самотестирования.
3. Нет подсветки индикатора. Я подозреваю что просто не впаяли самые правые два пина на плате индикатора. Они кстати помечаются как «А» и «К».
4. Светодиодик индицирующий включение прибора горит очень ярко.
5. В тестере прошита старая программа, на профильных форумах, есть более свежие, у которых более удобно показывается распиновка компонента по ножкам.
6. Две клеммы непонятно какие, провод в них не зажмешь. Только штыри.

А вот и сама плата, маркировку Меги соскребли.

И вот не распаянная часть платы. На ней оказалась схема модуля обеспечивающей работу тестера от литиевого аккумулятора.

Собственно название редакции «Booster edition».

Биполярный транзистор

Наиболее распространенные транзисторы. Используются в основном в схемах усиления или генерации сигнала: в усилителях, генераторах, модуляторах, инверторах и т. д. Бывают двух типов: p-n-p и n-p-n. Не углубляясь в структуру полупроводникового прибора, достаточно будет сказать, что каждый p-n переход представляет собой диод. Строго говоря, это не совсем так, но для проверки работоспособности такое представление вполне допустимо. Таким образом, последовательность p-n-p представима в виде двух диодов, соединенных катодами, а n-p-n – двух диодов, соединенных анодами. Чтобы проверить, работоспособность такого элемента, нужно мультиметром замерить сопротивление переходов.

Определение работоспособности p-n-p полупроводника:

• Берется мультиметр. Черный провод (обозначим его как Ч) помещается в гнездо COM (минус).
• Красный (К) – в гнездо VΩmA (плюс).
• Тестер выставляется на замер электрического сопротивления. Предельное значение выбирается 2 кОм. Это означает, что мультиметр может корректно измерять сопротивление от 0 до 2000 Ом. При превышении данного порога, на экране прибора загорится «1».
• Для замера прямых сопротивлений Ч закрепляется на базе элемента.
• Чтобы замерить величину сопротивления эмиттерного перехода, К помещается на эмиттер.
• Измеренное значение должно быть от 500 до 1200 Ом. Аналогично и для коллектора.
• Для измерения обратных сопротивлений на базе элемента закрепляется К. Ч поочередно помещается на коллектор и эмиттер. Полученные значения должны превышать установленный порог в 2кОм. Об этом, в обоих случаях, будет свидетельствовать цифра «1» на экране тестера.
• Для n-p-n полупроводника применяется та же самая методика. За исключение того, что в п.1 Ч и К помещаются в противоположные гнезда. Тем самым меняется полярность щупов тестера.

Если изначально нет информации относительно расположения базы, коллектора, эмиттера, это нетрудно определить. Измерительный прибор устанавливается в состояние п. 1 и п. 2 вышеприведенной схемы. К (плюс) помещается на правый вывод полупроводника. Ч (минус) поочередно замыкается на средний и левый выводы. Если в обоих случаях тестер покажет «1», то данный контакт и есть база. В противном случае аналогичным образом тестируем оставшиеся контакты.

Измерение сопротивления транзисторметром

Чтобы не покупать батарейку крону на 9 вольт,  мы будем подавать напряжение с блока питания. Для начала давайте замеряем номиналы резисторов. Первым делом возьмем резистор на 0,5 Ом:

В клеммник между номерами 1 и 3 я вставил резистор. На дисплее транзисторметр показал значение сопротивления. Погрешность, конечно, неплохая)

Берем резистор на 10 Ом. Интересно, что он нам покажет? На этот раз я затолкал его в выводы в 2 и 3.

Очень неплохо.

Берем на 1 кОм:

Для такого прибора погрешность не такая уж и большая, да и не факт, что резистор у нас ровно на 1 кОм. Все-таки он ведь не прецизионный (точный). 

Возьмем резистор на 100 кОм:

Нормально!

На 10 МОм:

Супер!

Как работает

Полевой транзистор отличается от других разновидностей особенностями своего устройства. Он может относиться к одному из двух типов:

• с управляющим переходом;
• с изолированным затвором.

Первые из них бывают n канальными и p канальными. Первые из них более распространены. Они используют следующий принцип действия.

В качестве основы используется полупроводник с n-проводимостью. К нему с противоположных сторон присоединены контакты истока и стока. В средней части с противоположных сторон имеются вкрапления проводника с p-проводимостью — они являются затвором. Та часть полупроводника, которая между ними — это канал.

Вам это будет интересно Устройство и принцип действия частотного преобразователя

Транзистор с управляющим переходом

Если к истоку и стоку n канального транзистора приложить разность потенциалов, то потечёт ток. Однако при подаче на затвор отрицательного напряжения по отношению к истоку, то ширина канала для перемещения электронов уменьшится. В результате сила тока станет меньше.

Таким образом, уменьшая или увеличивая ширину канала, можно регулировать силу тока между истоком и стоком или изолировать их друг от друга.

В p-канальных транзисторах принцип работы будет аналогичным.

Этот тип полевых транзисторов становится менее распространённым, а вместо него получают всё большее распространение те, в которых используется изолированный затвор. Они могут относиться к одному из двух типов: n-p-n или p-n-p. У них принцип действия является аналогичным. Здесь будет рассмотрен более подробно первый из них: n-p-n.

В этом случае в качестве основы для транзистора применяется полупроводник p-типа. В него встраиваются две параллельно расположенные полоски полупроводника с другим типом основных носителей заряда. Между ними по поверхности прокладывается изолятор, а сверху устанавливается слой проводника. Эта часть является затвором, а полоски — это исток и сток.

Устройство транзистора

Когда на затвор подаётся положительное напряжение по отношению к истоку, на пластину попадает положительный заряд, создающий электрическое поле. Оно притягивает к поверхности положительные заряды, создавая канал для протекания тока между истоком и стоком. Чем сильнее напряжение, поданное на затвор, тем более сильный ток проходит между истоком и стоком.

Для всех типов полевых транзисторов управление происходит при помощи подачи напряжения на затвор.

Транзистор открыт

Простой способ проверки полевых транзисторов

В радиолюбительских конструкциях все чаще встречаются полевые транзисторы, в частности в схемах КВ-УКВ аппаратуры, но многие радиолю­бители отказываются от их применения, так как к ним предъявляются особые требования в описа­нии схем. В журналах и Интернете описано мно­го приборов и испытателей полевых транзисторов. Например, в , но они сложны, а приобретать заводские приборы ради подбора двух-трех «по­левиков» нет смысла. Всё же многие полевые транзисторы несложно проверить в домашней ма­стерской радиолюбителя. О том, как это сделать, рассказано в этой статье.

В домашних условиях можно приблизительно измерить основные параметры полевых транзи­сторов и подобрать их. Для проверки полевого транзистора с р-каналом необходимо собрать схему, показанную на рисунке.

Перед проверкой следует установить движок в нижнее по схеме положение (0 В на затворе VT), а резистором R2 установить рабочее напря­жение на участке сток-исток проверяемого тран­зистора (Uси), взяв его из справочника (обыч­но 10…12 В). Затем надо, медленно перемещая движок Р1, следить за показаниями амперметра Р2. Как только ток уменьшится практически до ну­ля (10…20 мкА), следует проверить напряжение между затвором и истоком. Оно будет равно на­пряжению отсечки Uотс.

Чтобы измерить крутизну характеристики S (мА/В) полевого транзистора, нужно снова уста­новить нулевое значение Uзи резистором R1. При этом Р2 покажет значение Іс.нач. Затем резисто­ром R1 так же медленно увеличивают напряжение Uзи до напряжения 1 В на Р1 (для упрощения рас­чета). Показание Р2 будет изменяться до значения, которое мы обозначим как Іс.измер. Если теперь разность двух показаний (токов) Р2 разделить на напряжение Uзи, то получившийся результат будет соответствовать крутизне характеристики в соответствии с формулой:

S (мА/В) = (Iс.нач-Iс.измер)/Uзи.

Так проверяются полевые транзисторы с упра­вляющим с р-n-переходом и каналом р-типа. Для транзисторов n-типа нужно поменять полярность включения источников питания на обратную.

Точно так же можно проверить и подобрать МДП-транзисторы (МОП-транзисторы) с встроен­ным каналом.

В МДП-транзисторах (МОП-транзисторах) с ин­дуцированным каналом проводящий канал между сильнолегированными областями истока и стока (а следовательно, заметный ток стока) появляется только при наличии отпирающего (порогового) на­пряжения на затворе относительно истока (отрица­тельного при p-канале и положительного при n-канале). Поэтому для проверки этих транзисторов полярность источника питания Uпит1 должна быть противоположной.

В заключение хочу заметить, что для проверки и подбора полевых транзисторов можно исполь­зовать не три прибора, как показано на схеме, а два — вольтметр и амперметр, переключая вольтметр при измерении из положения Р1 в Р3. Вполне допустимо применять комби­нированные приборы (мультиметры).

Литература

1. Календо В. Приставка для проверки транзисторов // Радио. — 2004. — №1. — С.58-59.
2. Кашкаров А.П., Бутов А.Л. Испытатель полевых транзисторов // Радиолюбителям схемы для дома — МРБ. — Вып. 1275. — 2008. — С.242-246.

Как проверить полевой МОП-транзистор

Существует несколько разных способов проверки полевых МОП-транзисторов. Например такой:

• Проверить сопротивление между затвором — истоком (3-И) и затвором — стоком (3-С). Оно должно быть бесконечно большим.
• Соединить затвор с истоком. В этом, случае переход исток — сток (И-С) должен прозваниваться как диод (исключение для МОП-транзисторов, имеющих встроенную защиту от пробоя — стабилитрон с определенным напряжением открывания).

Самой распространенной и характерной неисправностью полевых МОП-транзисторов является короткое замыкание между затвором — истоком и затвором — стоком.

Другим способом является использование двух омметров. Первый включается для измерения между истоком и стоком, второй — между истоком и затвором. Второй омметр должен иметь высокое входное сопротивление — около 20 МОм и напряжение на выводах не менее 5 В. При подключении второго омметра в прямой полярности транзистор откроется (первый омметр покажет сопротивление близкое к нулю), при изменении полярности на противоположную транзистор закроется. Недостаток этого способа — требования к напряжению на выводах — второго омметра. Естественно, цифровые мультиметры для этих целей не подходит. Это ограничивает применение такого способа проверки.

Еще один способ похож на второй. Сначала кратковременно соединяют между собой выводы затвора и истока для того, чтобы снять имеющийся на затворе заряд. Далее к выводам истока-стока подключают омметр. Берут батарейку напряжением 9 В и кратковременно подключают ее плюсом к затвору, а минусом — к истоку. Транзистор откроется и будет открыт некоторое время после отключения батарейки за счет сохранения заряда. Большинство полевых МОП-транзисторов открывается при напряжении затвор-исток около 2 В.

При тестировании полевых МОП-транзисторов следует соблюдать особую осторожность, чтобы не вывести его из строя транзистор статическим электричеством

Как определить структуру и расположения выводов транзисторов, тип которых неизвестен

При определении структуры транзистора, тип которого неизвестен, следует путем перебора шести вариантов — определить вывод базы, а затем измерить прямое напряжение на переходах. Прямое напряжение на переходе база-эмиттер всегда на несколько милливольт выше прямого напряжения на переходе база-коллектор (при пользовании стрелочного мультиметра сопротивление перехода база-эмиттер в прямом направлении несколько выше сопротивления перехода база-коллектор). Это связано с технологией производства транзисторов, и правило применимо к обыкновенным биполярным транзисторам, за исключением некоторых типов мощных транзисторов, имеющих встроенный демпферный диод. Полярность щупа мультиметра, подключенного при измерениях на переходах в прямом направлении к базе транзистора укажет на тип транзистора: если это «+» — транзистор структуры n-p-n, если «-» — структуры р-n-р.

Тестирование составного полупроводника

Такой элемент по своей конструкции напоминает микросхему. Так как проверить микросхему на работоспособность мультиметром практически невозможно, так нельзя и проверить составной прибор, используя только тестер. Для тестирования понадобится собрать несложную схему.

В ней применяется источник постоянного напряжения 10−14 вольт. Нагрузкой цепи служит лампочка. В качестве резистора используется элемент мощностью 0,25 Вт. Его сопротивление рассчитывается по формуле h21*U/I, где:

• h21— коэффициент усиления;
• U — напряжение источника питания;
• I — ток нагрузки.

Для проверки на базу подаётся положительный сигнал от источника питания. Лампочка светится. При смене полярности лампочка гаснет. Такое поведение говорит о работоспособности прибора.

Таким образом, узнав, как прозвонить транзистор мультиметром, можно легко вычислить неисправный элемент в схеме, даже его не выпаивая.

Originally posted 2018-04-06 09:11:12.

Как мультиметром проверить MOSFET

• Программатор CH341A MinProgrammer описание, драйвера, инструкция
  Этот программатор почему-то все называют Mini Programmer, несмотря на то, что надпись на нем все таки иная. Этим грешат даже поисковики. Д…

• Шаговый двигатель из CD/DVD привода
  Попались в мои руки несколько приводов оптических дисков, которые я разобрал. В итоге помимо плат и прочей механики стал обладателем несколь…

• Реле SRD-05VDC-SL-C описание, характеристики
  Речь пойдет о низковольтном реле SRD-05VDC-SL-C китайского производства. Очень часто приходится коммутировать напряжение 220 v, в большинств…

• Пришла мне в голову идея собрать на lm358 усилитель для наушников. Идея вызвана тем, что мне срочно понадобился прибор для проверки операцио…

• Как выпаять микросхему в SOP или SOIC корпусе паяльником
  Выпайка SMD компонентов обычным паяльником возможна, я сейчас опишу демонтаж микросхемы в корпусе SOP8 при помощи обычного 30-ти ваттного па…

• Не так давно мне нужно было подключить нагрузку к Arduino nano и я столкнулся проблемой силовых ключей. У меня было несколько IRF640N, по мо…

• Прошивка Cisco AIR-lAP1131AG-E-K9
  Поговорим о том, как прошить точку доступа cisco AIR-lAP1131AG-E-K9 в режим Stand-alone. Итак, имеем WiFi точку с прошивкой для раб…

Принципы работы полевых транзисторов в электронных схемах: упрощенная информация

Все сложные процессы электроники удобно представлять на примере обычного водопроводного крана с рукояткой, которая позволяет перекрывать воду или регулировать ее напор от очень тонкой струйки (течь) до максимально сильного проходящего потока.

Показал это примитивной картинкой, на которой:

• входной патрубок с напором назван стоком;
• место выхода воды (истечения) обозначен истоком;
• рукоятка управления или вентиль со штоком — затвор.

Аналогичным образом работает рассматриваемая нами электрическая схема полевого транзистора. Только у нее между стоком и истоком приложено основное постоянное напряжение. Эту область называют каналом. Он выполнен из полупроводника определенной структуры:

1. n-типа (преобладают электроны — носители отрицательных зарядов);
2. p-типа — с излишком положительных дырок.

На чертежах эти выводы показываются одним из следующих образов.

На обозначении затвора нам надо обращать внимание на направление стрелки. У полупроводников n- канального типа она направлена на затвор, а с p- проводимостью — в противоположную сторону

Любой field-effect transistors является полупроводником, причем управляемым. Это значит, что он пропускает через себя нагрузку исключительно в одну сторону, а противоположное движение электрических зарядов всегда заблокировано.

Движение тока через полупроводниковые переходы всегда направлено от стока к истоку, как и воды в кране

Это важно запомнить.. Функции закрытия или открытия этого крана (затвора), а также роль регулирования силы потока электрических зарядов возложены на затвор

Здесь действует известный всем закон Ома:

Функции закрытия или открытия этого крана (затвора), а также роль регулирования силы потока электрических зарядов возложены на затвор. Здесь действует известный всем закон Ома:

Сопротивление среды канала управляет нагрузкой, а на него действует приложенный извне потенциал.

Говоря другими словами: энергия электрического поля, приложенная к затвору, меняет сопротивление внутренних полупроводниковых переходов и влияет на величину тока в выходной силовой цепи.

Слово «поле» здесь знаковое. Оно определило целый ряд транзисторных изделий, работающих по этому принципу управления.

Потенциал электрического поля регулирует величину сопротивления через силовой полупроводниковый слой (канал), закрывая/открывая транзистор или изменяя ток через него.

Аналогичным образом управляются биполярные транзисторы (БТ), про которые у меня на блоге опубликована предыдущая статья.

Только у них силовая цепь образована меду коллектором и эмиттером, а схема управления работает от тока, образованного приложением напряжения между базой и эмиттером. У БТ своя система обозначения выводов, но те же два внутренних контура (силовая цепь и цепочка ее регулирования).

Заостряю внимание: при одном и том же напряжении между входом и выходом полевого транзистора (сток-исток) потенциал на затворе изменяет электрическое сопротивление встроенных полупроводниковых переходов.

Причем происходит это по одному из предусмотренных заранее сценариев. О них я последовательно рассказываю дальше.

Радио-как хобби

Этот стенд позволяет определить такие параметры полевых транзисторов с p-n переходом как начальный ток стока и напряжение отсечки.

Эти параметры приходится определять довольно часто в радиолюбительской практике, когда возникает необходимость подбора полевого транзистора именно по этим критериям.

Схема этого стенда-испытателя полевых транзисторов целиком и полностью позаимствована с сайта С. Беленецкого.

Стенд собран по очень простой схеме:

Здесь даже и описывать нечего.

Как уже указывалось, этот стенд позволяет измерить напряжение отсечки Uотс и начальный ток стока Iнач полевых транзисторов с p-n переходом как с p-каналом (КП103) , так и с n-каналом (КП303,307, BF245 и подобные)

Стенд питается напряжением 9 В, причем, указанная на схеме полярность питания используется при работе с полевыми транзисторами с n-каналом (КП303,307, BF245 и подобные). Для работы с транзисторами с р-каналом полярность питания необходимо изменить на ОБРАТНУЮ.

Стенд подключается к цифровому мультиметру, который работает в режиме измерения постоянного напряжения.

После подачи питания стенд сразу измеряет напряжение отсечки Uотс полевого транзистора, установленного в панельку. Для измерения начального тока стока Iнач достаточно просто нажать на кнопку. При этом показания мультиметра нужно разделить на 10, согласно формуле, указанной на схеме стенда.

Стенд собран на миниатюрной печатной платке размерами 25х35 мм. Внешний вид платы с указанием элементов представлен ниже:

Детали здесь применены недефицитные.

Один тонкий момент-поскольку номинал резистора R2 10 Ом входит в расчетную формулу для начального тока стока-именно на 10 делим показания, то его нужно подобрать поточнее. Я выбрал из своих запасов резистор с номиналом 10,4 Ома.

В качестве панельки для транзисторов использована панелька для микросхем , у которой отпилено всё лишнее, и оставлено только пять контактов.

Теперь о том, как использовать этот стенд для определения параметров полевых транзисторов.

Несколько реальных измерений:

Устанавливаем транзистор КП302Б в панельку. Подключаем к стенду цифровой мультиметр в режиме измерения постоянных напряжений на пределе 20 В. Подаем питание и сразу считываем напряжение отсечки транзистора в вольтах:

Как видно, напряжение отсечки этого экземпляра КП302Б составляет 3,09 В.

Нажимаем на кнопку и считываем начальный ток стока:

Прибор показывает 0,34. Это падение напряжения на резисторе R2 (см. схему выше).

Начальный ток стока равен Ic=0,34 В/10 Ом=0,034 А или 34 мА. В общем, чтобы не путаться, достаточно просто мысленно отбросить все символы слева от запятой и получим просто 34 мА.

Измеряем параметры транзистора КП103К в пластиковом корпусе.

Этот транзистор имеет канал р-типа. Поэтому полярность питания изменяем на обратную. Мультиметр я переключил на предел измерения 2000 мВ, потому что на пределе 20 В считывать показания не очень удобно для этого типа транзистора.

Включаем питание и видим напряжение отсечки 1314 мВ, или 1,34 В.

Нажимаем на кнопку и считываем значение начального тока стока:

Тестер показал 18 мВ, делим на 10 (резистор R2) и получаем начальный ток стока Ic=1,8 мА.

Получился простой, но достаточно полезный во многих случаях приборчик.

Печатная плата со стороны проводников:

Небольшое видео о работе этого стенда-измерителя параметров полевых транзисторов:

Схема тестера и его использование

Переключателем S3 устанавливают, в зависимости от типа испытуемого транзистора, необходимую полярность напряжения на стоке. Для проверки транзисторов с затвором в виде р-п — перехода и транзисторов с изолированным затвором и встроенным каналом переключатель SI устанавливают в положение Обеднение a S2 — в положение Подложка.

Рис. 1. Схема тестера исправности полевых транзисторов.

Для проверки транзисторов с изолированными затворами и индуцированным каналом переключатель S1 переводят в положение Обогащение, a S2 — в положение Подложка для однозатворных и- Затвор 2 для двухзатворных транзисторов.

После установки переключателей в нужные положения к гнездам разъема X1 подключают проверяемый транзистор, включают питание и, регулируя переменными резисторами R1 и R2 напряжения на затворах, наблюдают за изменением тока стока.

Резисторы R3 и R4 ограничивают ток затвора в случае его пробоя или при ошибочной полярности напряжения на затворе (для транзисторов с затвором в виде p-n -перехода). Резисторы R5 и R6 исключают возможность накопления статических зарядов на гнездах разъема X1 для подключения затворов. Резистор R8 ограничивает ток, протекающий через миллиамперметр P1. Мост (диоды V1—V4) обеспечивает требуемую полярность тока через измерительный прибор при любой полярности питающего напряжения.

Определение функциональности n-канального полупроводника.

Поскольку у таких компонентов между стоком и истоком часто встраивается диод, то, для проверки функциональности, на измерительном устройстве устанавливается в режим проверки диодов. Ч идет на минус тестера, а К – на плюс.

• К помещается на исток элемента, а Ч – на сток. Напряжение должно быть от 500 до 700 мВ.
• К – на сток, а Ч – на исток. Значение в этом случае должны выходить за пределы измерений мультиметра. Об этом свидетельствует цифра «1» на экране прибора.
• Ч – на истоке. Касание К затвора открывает транзистор. Ч остается на истоке, а К соединяется со стоком. Замеренное напряжение должно лежать в диапазоне от 0 до 800 мВ и не зависеть от смены полярности проводов тестера.
• Замыкание К на исток, а Ч – на затвор проводит к закрытию прибора и переводу его в изначальное состояние.

Для определение работоспособности p-канального полупроводника Ч подключается к плюсу мультиметра, а К – к минусу. Дальнейшая последовательность действий аналогична методике проверки элемента n-канального типа.

Какие случаются неисправности

Полевые транзисторы могут быть перегружены током во время проведения проверки и, в результате перегрева прийти в неисправное состояние.

Важно! Они уязвимы к статическому напряжению. В процессе проведения работы нужно обеспечить, чтобы оно не попадало на проверяемую деталь

При работе в составе схемы может произойти пробой, в результате которого полевой транзистор становится неисправным и подлежит замене. Его можно обнаружить по низкому сопротивлению p-n-переходов в обоих направлениях.

Определить то, насколько транзистор является работоспособным можно, если прозвонить его с помощью цифрового мультиметра.

Назначение выводов

Это нужно делать следующим образом (для примера используется широко распространённая модель М-831, рассматривается полевой транзистор с каналом n-типа):

1. Мультиметр нужно переключить в режим диодной проверки. Он отмечен на панели схематическим изображением диода.
2. К прибору присоединены два щупа: чёрный и красный. На лицевой панели имеются три гнезда. Чёрный устанавливают в нижнее, красный — в среднее. Первый из них соответствует отрицательному полюсу, второй — положительному.
3. Нужно на тестируемом полевом транзисторе определить, какие выходы соответствуют истоку, затвору и стоку.
4. В некоторых моделях дополнительно предусмотрен внутренний диод, защищающий деталь от перегрузки. Сначала нужно проверить то, как он работает. Для этого красный провод присоединяют к истоку, а чёрный — к стоку.

Вам это будет интересно Установка двухзонного счетчика

Проверка диода в прямом направлении

На индикаторе должно появиться значение, входящее в промежуток 0,5-0,7. Если провода поменять местами, то на экране будет указана единица, что означает, что ток в этом направлении не проходит.

Проверка диода в обратном направлении

1. Дальше осуществляется проверка работоспособности транзистора.

Если присоединить щупы к истоку и стоку, то ток не будет проходить по ним. Чтобы открыть затвор. Необходимо подать положительное напряжение на затвор. Нужно учитывать, что на красный щуп подан от мультиметра положительный потенциал. Теперь достаточно его соединить с затвором, а чёрный со стоком или истоком, для того, чтобы транзистор стал пропускать ток.

Открытие канала

Теперь, если красный провод подключить к истоку, а чёрный — к стоку, то мультиметр покажет определённую величину падения напряжения, например, 60. Если подключить наоборот, то показатель будет примерно таким же.

Если на затвор подать отрицательный потенциал, то это закроет транзистор в обоих направлениях, однако будет работать встроенный диод. Если полевик закрыт не будет, то это указывает на его неисправность.

Проверка мофсета с p-каналом выполняется аналогичным образом. Отличие состоит в том, что при проверке там, где раньше использовался красный щуп, теперь используется чёрный и наоборот.

Работа полевого МДП транзистора

Определение вывода базы (затвора)

Наиболее простой способ определить назначение выводов транзистора (цоколевку) — скачать на него документацию. Поиск ведется по маркировке на корпусе. Этот буквенно-цифровой код набирают в строке поиска и далее добавляют «даташит».

Если документацию обнаружить не удается, базу и прочие выводы биполярного транзистора распознают исходя из его особенностей:

• p-n-p транзистор: открывается приложением к базе отрицательного напряжения;
• n-p-n транзистор: открывается приложением к базе положительного напряжения.

Действуют так:

1. Настраивают мультиметр: красный щуп подсоединяют к разъему со значком «V/Ω» (плюсовой потенциал), черный — к разъему COM (минусовой потенциал), а  переключатель устанавливают в режим «прозвонка» или, если такого нет, в сектор измерения сопротивления (значок «Ω») на верхнюю позицию (обычно «2000 Ом»).
2. Определяют базу. Красный щуп подсоединяют к первому выводу транзистора, черный — поочередно к остальным. Затем красный подсоединяют ко второму выводу, черный снова по очереди к 1-му и 3-му. Признак того, что красный подсоединен к базе, — одинаковое поведение прибора при контакте черного щупа с другими выводами. Прибор оба раза пискнул или показал на дисплее некое конечное сопротивление — транзистор относится к n-p-n типу; прибор оба раза промолчал или отобразил на дисплее «1» (отсутствие проводимости) – транзистор принадлежит p-n-p типу.
3. Распознают коллектор и эмиттер. Для этого к базе подсоединяют щуп, соответствующий типу проводимости: для n-p-n транзистора – красный, для p-n-p транзистора: черный.

Конструкция полевого транзистора с управляющим p-n-переходом и канлом n-типа а) с затвором со стороны подложки; b) с диффузионным затвором

Второй щуп поочередно подсоединяют к другим выводам. При контакте с коллектором на дисплее отображается меньшее значение сопротивления, чем с эмиттером.

Выводы полевого транзистора обычно промаркированы:

• G: затвор;
• S: исток;
• D: сток.

Если маркировки нет, затвор обнаруживают по той же схеме, что и у биполярного транзистора.

Полевые транзисторы чувствительны к статическому электричеству. Из-за этого их выводы при хранении закорачивают фольгой, а перед началом манипуляций надевают антистатический браслет или хотя бы касаются заземленного металлического предмета (приборный шкаф), чтобы снять статический заряд.